大气与环境光学学报, 2023, 18 (1): 73, 网络出版: 2023-04-17  

全自动太阳光度计温控系统设计及测试

Design and test of temperature control system for automatic sun photometer
作者单位
1 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所, 中国科学院通用光学定标与表征重点实验室,安徽 合肥 230031
2 中国科学技术大学, 安徽 合肥 230031
图 & 表

图 1. 太阳光度计整体组成图 (a) 和实物图 (b)

Fig. 1. Overall composition chart (a) and physical view (b) of sun photometer

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图 2. 探测器温度系数 (源于滨松产品手册)

Fig. 2. The temperature coefficient of the detectors (from Hamamatsu product manual)

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图 3. 温控系统整体示意图 (a) 和TEC (b)

Fig. 3. Schematic of temperature control system (a) and TEC (b)

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图 4. 恒温控制流程图

Fig. 4. Flow chart of thermostatic control

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图 5. 温控系统电路设计

Fig. 5. Circuit design of temperature control system

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图 6. 全自动太阳光度计与CE318在不同工作温度下校正前后对比。(a) 温度在1~23 ℃变化范围下AOD比较的结果; (b) 温度在25~40 ℃变化范围下AOD比较的结果

Fig. 6. Comparison between sun photometer and CE318 before and after correction at different operating temperatures. (a) Comparison of AOD results in the range of 1~23 ℃; (b) comparison of AOD results in the range of of 25~40 ℃

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图 7. 6月和12月环境温度和温控系统温度变化情况。(a) 6月环境温度和温控系统的温度; (b) 6月温控系统的温度和25 ℃偏差; (c) 12月环境温度和温控系统的温度; (d) 12月温控系统的温度和25 ℃偏差

Fig. 7. Temperature change in July and December. (a) Environmental temperature and controlling temperature in June; (b) deviation of controlling temperature in June; (c) environmental temperature and controlling temperature in December; (d) deviation of controlling temperature in December

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表 1太阳光度计主要参数

Table1. Main parameters of sun photometer

ParameterIndexes
Band/nm

2 nm@340 nm; 4 nm@380 nm; 10 nm@440、500、675、870、937、1020 nm;

25 nm@1640 nm (Optional)

Field angle/(°)≤ 1.3

Tracking accuracy/(°)

Temperature control/℃

Environmental parameters

Measurement

Application

0.1

25 ± 0.2

Temperature, humidity, pressure

Direct-sun and sky radiance

Ozone, water vapor, aerosol

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黄冬, 李新, 张艳娜, 张允祥. 全自动太阳光度计温控系统设计及测试[J]. 大气与环境光学学报, 2023, 18(1): 73. Dong HUANG, Xin LI, Yanna ZHANG, Yunxiang ZHANG. Design and test of temperature control system for automatic sun photometer[J]. Journal of Atmospheric and Environmental Optics, 2023, 18(1): 73.

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